Mechanische Relaxationsmessungen an Al-Metallisierungsschichten

Prieler, M.

Book/Report

FZJ-2018-04283

Mechanische Relaxationsmessungen an Al-Metallisierungsschichten

Prieler, M. (Corresponding author)FZJ*

1993
Forschungszentrum Jülich GmbH Zentralbibliothek Verlag Jülich

Jülich : Forschungszentrum Jülich GmbH Zentralbibliothek Verlag, Berichte des Forschungszentrums Jülich 2780, 75 p. (1993)

Please use a persistent id in citations: http://hdl.handle.net/2128/19384

Report No.: Juel-2780

Abstract: Bei der Messung der Inneren Reibung in polykristallinen Aluminiumdrähten fand K$\hat{e}$ /1,2/ ein Dämpfungsmaximum, das in einkristallinem Al nicht beobachtetwurde. Die Auswertung des Maximums lieferte eine Aktivierungsenergie von 1,4 eV, die im Bereich der Aktivierungsenergie der Volumenselbstdiffusion in Al liegt.Dagegen wurden von Berry und Pritchet /3/ sowie von Vollkommer et al. /4,5/ in dünnen Al-Legierungsfilmen auf Si-Substraten charakteristische Dämpfungsmaximagefunden, aus denen sich die für die jeweilige Legierung bekannte Aktivierungsenergie für die Korngrenzendiffusion bestimmen ließ. In beiden Fällen wird argumentiert, daß Korngrenzenprozesse dem Dämpfungsmaximum zugrunde liegen, obwohl zwei verschiedene Aktivierungsenergien gefunden wurden. Ferner fanden Bohn und Su /6/ Hinweise, daß aus den Dämpfungsmaxima Rückschlüsse auf die Haftung des Films auf dem Substrat gezogen werden können. Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, einen Beitrag zur Aufklärung der Diskrepanz der Ergebnisse aus /1,2/ bzw. /3-5/ unter Berücksichtigung des Einflusses der Schicht/Substrat-Grenzschicht zu liefern. Dazu wurden Al-Schichten verschiedener Schichtdicke auf Si-Substraten bei verschiedenen Aufdampftemperaturen hergestellt. Ferner wurde die Zwischenschicht zwischen Al-Film und Substrat variiert (thermisches SiO$_{2}$, MoSi$_{2.2}$, Au, Ti/TiN). Damit konnte sowohl die Korngröße der Schicht als auch die Haftung verändert werden. Außerdem wurden aufgestäubte AlSiCu-Schichten in schmale Streifen strukturiert, um so eine möglichst definierte Kornstruktur zu erreichen. Neben der Inneren Reibung wurden als begleitende Untersuchungsmethoden die Elektronenmikroskopie ($\underline{R}$aster - $\underline{E}$lektronen $\underline{M}$ikroskopie REM und $\underline{T}$ransmissions-$\underline{E}$lektronen-$\underline{M}$ikroskopie TEM), die Raster-Kraft-Mikroskopie sowie zur Texturanalyse die Röntgenstreuung verwendet.

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